一种新型故障限流器拓扑及仿真分析

概述了各种类型高温超导故障限流器（HTSCFCL）的优缺点。通过对四柱式可控电抗器的改进,提出了一种新型故障限流器的拓扑结构。在正常运行时,故障限流器电压损耗很小,不影响系统运行;在发生短路故障时,故障限流器自动实现工作状态的转变,产生很大的限流阻抗,从而达到限流的目的。并用MATLAB/PSB对其限制电流的效果进行了验证和分析,结果证明该拓扑结构的正确性,新型故障限流器能够有效地限制短路电流。     

桥路型超导故障限流器的数字仿真研究

桥式超导故障限流器,它由超导磁体、二极管桥路和直流偏压源组成.将其接入电网,当电力系统正常运行时,超导体电阻几乎为零,对电力系统运行无影响;当电网发生短路故障,超导线圈被自动串入线路,从而限制了短路电流,使得轻型断路器可以正常动作.本文通过PSCAD对超导故障限流器的运行特性进行仿真,证明超导故障限流器可以在电力系统中应用.     

电阻型超导限流器和10kV配电网继电保护相配合的仿真分析

短路电流的增大已经成为高电压等级电网建设和运行中的一个突出问题.超导限流器是目前最为理想的限流装置,而其与现有继电保护装置的配合是超导限流器挂网运行的关键技术之一.利用PSCAD/EMTDC仿真软件搭建了电阻型超导限流器和继电保护装置的自定义模型,在此基础上分析了引入电阻型超导限流器对10kV配电网电流保护的影响,并对两者的配合问题进行了仿真研究,进一步提出通过改变超导体参数来调整电阻型SFCL的限流电阻和限流水平,以实现与继电保护协调配合,为超导限流器应用于实际电网参数配置提出了重要的量化依据.     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

SRFCL对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响

为了使串联谐振式限流器(SRFCL)能在超高压电网中投入实际应用,通过原理分析、公式推导以及结合电磁暂态计算软件的仿真计算,研究了SRFCL故障电流限制器对高压断路器出线端短路时恢复电压的影响。结果表明:限流电感的端口等效电容对恢复电压上升率具有显著的影响作用。在500kV系统算例中,当限流电抗器的电感值为20mH、等效电容取2nF时,加入限流后恢复电压的上升率提高了12.35倍,第一参考电压提高了21.7%。恢复电压上升率的大幅提高将严重影响断路器的开断。     

高温超导限流器对暂态稳定性影响的仿真和试验研究

主要对新型高温超导限流器位于机端时对单机无穷大系统中暂态稳定性的影响进行了分析,并结合实验室新型超导限流器样机进行动态模拟试验研究。研究表明,超导限流器位于机端时,由于限流电阻的存在,不仅能有效限制故障电流,而且有利于系统的暂态稳定性。理论分析与试验结果基本一致。     

兼顾技术经济性的永磁偏置型故障限流器优化配置算法

提出了一种兼顾技术性和经济性的大电网永磁偏置型故障限流器(Permanent-magnet-biased Saturation based Fault Current Limiter,PMFCL)优化配置算法.介绍了PMFCL限流机理,定义了短路电流裕量作为挑选超标节点的标准.将节点自阻抗作为节点短路电流水平的衡量指标,基于节点自阻抗增量,构建了兼顾全局限流效果与经济性的PMFCL优化配置评价函数.综合考虑了PMFCL启动条件和节点自阻抗对支路阻抗参数的灵敏度指标以缩小寻优空间,提出了PMFCL在大电网中配置优化算法.将该算法应用于IEEE 39节点标准算例,调用Matlab遗传算法函数完成仿真.结果表明,与不计及灵敏度相比,该算法寻优效率较高;所得最优配置方案能够使所有节点短路电流满足限流要求并保留一定裕量,对超标越严重的节点限流效果较好,验证了该算法的可行性及有效性.     

新型混合型高温超导限流器的仿真研究

在研究混合型高温超导限流器和失超型桥式整流高温超导限流器原理的基础上,介绍了混合型高温超导限流器的概念,提出了一种新型单相混合型高温超导限流器,该限流器利用IGBT快速动作来控制保护电阻,IGBT在故障发生后的100 μs时间间隔内动作并投入保护电阻.利用MATLAB进行仿真分析,研究结果表明该限流器模型设计参数准确,限流效果明显.     

磁控开关型故障限流器RBF神经网络自适应偏置电流控制

基于新型磁控开关型故障限流器偏置电流控制系统复杂的非线性时变特性,提出一种基于径向基函数神经网络的限流器偏置电流自适应控制系统,采用2个RBF神经网络来分别构成自适应控制网络和辨识网络,实现了偏置电流的实时控制.试验证明,利用该偏置电流控制系统,限流器的响应速度和限流效果可以得到保证.     

成都电子科技大学发明电力系统保护新技术

近日．以电子科技大学应用超导与电工技术研究中心教授金建勋为首的课题组发明出一种电力系统保护新技术——复合高温超导电力系统故障电流限流器。该项技术发明已经申请了国家专利。超导限流器可同时集检测、触发和限流于一身，被认为是当前最好的而且也是唯一行之有效的电力系统短路故障限流装置。